Seit über einer halben Million Jahren dominiert der Ätna die Skyline Siziliens. Mit einer Höhe von 3.400 Metern ist dieser gewaltige Stratovulkan nicht nur ein Wahrzeichen; Er ist Europas aktivstes vulkanisches Kraftwerk und bricht regelmäßig mehrmals im Jahr aus. Doch trotz jahrhundertelanger Beobachtung und moderner High-Tech-Überwachung ist der Ätna lange Zeit eine geologische Anomalie geblieben.
Eine kürzlich durchgeführte Studie hat nun endlich damit begonnen, den Vorhang zu diesem Rätsel zu lüften und legt nahe, dass der Ätna über einen seltenen Mechanismus funktioniert, von dem man bisher annahm, dass er nur in viel kleineren Unterwasserumgebungen existiert.
Das wissenschaftliche Paradoxon
Um zu verstehen, warum der Ätna so ungewöhnlich ist, muss man sich die Chemie seiner Ausbrüche ansehen. Die meisten Stratovulkane produzieren aufgrund ihrer tektonischen Lage bestimmte Arten von Lava. Der Ätna ist jedoch berühmt für seine alkalische Lava.
In der Vulkanologie gibt es für diese Art von Magma grundsätzlich eine „Geschwindigkeitsbegrenzung“. Alkalische Lava erfordert einen sehr geringen Grad an teilweisem Schmelzen im Mantel, um ihre chemische Signatur zu bewahren. Da dieser Prozess langsam und heikel ist, können normalerweise nicht die riesigen, häufigen Lavamengen produziert werden, die der Ätna ausstößt. Dies führte zu einem seit langem bestehenden Widerspruch: Wie kann ein so großer und häufig auftretender Vulkan Lava produzieren, deren Bildung nach allen Gesetzen der Geologie viel länger dauern sollte?
Die Regeln der Tektonik brechen
Die meisten Vulkane auf der Erde fallen in eine von drei vorhersehbaren Kategorien:
1. Abweichende Grenzen: Platten ziehen auseinander und ermöglichen das Aufsteigen von Mantelmaterial (häufig in ozeanischen Rücken).
2. Subduktionszonen: Eine Platte gleitet unter eine andere und transportiert Wasser, das den Schmelzpunkt des Mantels senkt (was oft zu heftigen Eruptionen führt).
3. Hotspots: Eine Wolke aus überhitztem Material steigt durch die Mitte einer Platte (wodurch Schildvulkane wie Hawaii entstehen).
Der Ätna befindet sich in einer komplexen Lage. Es handelt sich um einen Stratovulkan oberhalb einer Subduktionszone (wo die Afrikanische Platte auf die Eurasische Platte trifft), doch seine Lavachemie sieht aus, als gehöre er zu einem Hotspot. Es gibt jedoch keinen bekannten Hotspot unter Sizilien, der dies erklären könnte.
Ein „Schwamm“ im Mantel
Bei der Analyse des chemischen Profils der Lava des Ätna in den letzten 500.000 Jahren entdeckten Forscher etwas Erstaunliches: Die Zusammensetzung der Lava ist bemerkenswert konstant geblieben, selbst als sich die umgebenden tektonischen Platten verschoben haben.
Diese Konsistenz legt nahe, dass der Ätna kein „frisches“ Magma erschließt, das durch unmittelbare tektonische Bewegung entsteht. Stattdessen scheint es aus einem bereits vorhandenen Reservoir an Magma zu stammen, das tief in der Erde eingeschlossen ist – etwa 80 Kilometer unter der Oberfläche, in der Zone niedriger Geschwindigkeit zwischen dem oberen Erdmantel und der Basis der tektonischen Platten.
Die Forscher schlagen ein neues Modell für das Verhalten des Ätna vor:
– Der Vulkan verhält sich ähnlich wie ein „Petit-Spot“-Vulkan.
– Dabei handelt es sich um seltene Strukturen, bei denen Magma aus Taschen im oberen Erdmantel herausgedrückt wird.
– Wenn die Afrikanische Platte subduziert, „quetscht“ sie im Wesentlichen dieses eingeschlossene alkalische Magma durch Risse in der Kruste, ähnlich wie Wasser, das aus einem Schwamm gepresst wird.
Warum das wichtig ist
Während die Entdeckung das „Wie“ erklärt, unterstreicht sie auch die einzigartige Größe des Ätna. Petit-Spot-Vulkane sind typischerweise winzige, unterseeische Strukturen, die nur wenige hundert Meter hoch sind. Der Ätna hingegen ist ein kolossaler Berg. Dies deutet darauf hin, dass der Ätna ein einzigartiges geologisches Phänomen sein könnte – eine groß angelegte Version eines Prozesses, der bisher nur in kleinen Unterwasserquellen beobachtet wurde.
Über die wissenschaftliche Neugier hinaus ist diese Forschung für die öffentliche Sicherheit von entscheidender Bedeutung. Der Ätna ragt gefährlich nahe an den großen sizilianischen Städten Catania und Messina auf. Das Verständnis des spezifischen Mechanismus, der den Vulkan speist, ermöglicht es Wissenschaftlern, sein Verhalten besser vorherzusagen und die Gefahren einzuschätzen, die für die Hunderttausende Menschen, die in seinem Schatten leben, entstehen.
„Unsere Studie legt nahe, dass sich der Ätna möglicherweise durch einen ähnlichen Mechanismus gebildet hat wie der, der unterseeische Vulkane mit kleinen Flecken erzeugt“, bemerkt Hauptautor Sébastien Pilet. „Das ist unerwartet, da solche Prozesse bisher nur in sehr kleinen vulkanischen Strukturen beobachtet wurden.“
Schlussfolgerung: Der Ätna scheint ein seltener geologischer Hybrid zu sein, der einen „Petit-Spot“-Mechanismus nutzt, um tiefe, uralte Magmareservoirs zu erschließen. Diese Entdeckung definiert unser Verständnis darüber, wie große Vulkane funktionieren können, neu und liefert einen entscheidenden Kontext für die Überwachung einer der unbeständigsten Landschaften der Welt.
